北交大2009自动控制原理考研模拟题及解析

"2009北交冲刺班自动控制原理三套题，包含模拟试题，适合准备北京交通大学硕士研究生入学考试的学生复习使用。" 本文主要涉及的是自动控制原理的相关知识，这一领域是电气工程、自动化、航空航天等多个工程学科的基础。在自动控制原理中，我们关注的是如何设计和分析控制系统，以确保系统能够按照预期的方式运行。 首先，第一部分问题讨论了一个热水电加热器的控制系统。被控对象是电加热器，被控量是水温，给定量通常是设定的期望水温，而扰动量则可能包括进水温度、用水量等因素。通过温控开关来调节电加热器的电源，实现了对水温的控制。为了分析这个系统，我们需要绘制出控制系统的原理方框图，该图通常包括输入、控制器、执行器、被控对象和输出等元素，以及它们之间的信号关系。在这个例子中，控制器是温控开关，执行器是电加热器。 第二部分是一个关于信号流图的问题。梅逊增益公式是用来求解信号流图中某个节点输出与输入之间的传递函数的工具。题目要求计算节点x5相对于节点x1的传递函数，这需要对信号流图进行简化和分析，根据梅逊增益公式进行计算。 第三部分涉及的是闭环控制系统的微分方程分析。给定的是一个n阶闭环系统的微分方程，要求写出特征方程、闭环传递函数以及开环传递函数。特征方程用于确定系统的稳定性，闭环传递函数描述了系统输出对输入的响应，而开环传递函数则是反馈系统中前向通道的传递函数。 第四部分讨论的是系统的稳态误差。对于单位负反馈系统，当系统稳定时，稳态误差是由系统的类型和控制器的特性决定的。题目要求在特定条件下计算稳态误差，这需要利用系统的闭环传递函数和误差定义来进行计算。 这份资料涵盖了自动控制原理中的关键概念，包括系统建模、信号流图分析、微分方程处理以及稳定性与误差分析，这些都是理解控制理论和设计实际控制系统的基础。对于准备北京交通大学自动控制原理考试的考生来说，这些题目提供了很好的练习机会，有助于提高对自动控制原理的理解和应用能力。